JP4524909B2 - 光ディスク原盤製造方法、及び光ディスク原盤露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク原盤製造方法に関し、特に、光ディスクのマスタリング原盤上に、再生専用領域のピット列パターンを露光する露光工程を有する光ディスク原盤製造方法に関する。また、この光ディスク原盤製造方法により製造された光ディスク原盤、この光ディスク原盤を基に製造された光ディスク、並びに光ディスク原盤露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録媒体である光ディスクには、図１６の（ａ）に示す光学的に透明なプラスチック製ディスク基板１００の一方の面（信号記録面）１０１に、連続溝状のグルーブ１０２（図１６の（ｂ）に示す）、又は連続したピット１０３の列（図１６の（ｃ）に示す）が、トラック毎に所定のトラックピッチＰでスパイラル状に設けられている。
【０００３】
記録可能な相変化型あるいは光磁気型等のライタブル光ディスクに関しては、グルーブを設けた面上に、相変化膜あるいは磁性膜、光反射層、及び保護膜層（いずれも図示せず）が形成されている。この凹凸の片方（例えばランド）を記録エリア、片方（例えばグルーブ）をトラッキング用光反射エリアとして用いるものが多い。また、再生専用の光ディスクに関しては、ピットの列を設けた面上に、光反射層及び保護膜層（いずれも図示せず）が形成されている。
【０００４】
これらの光ディスクを回転させながら、基板の信号記録面とは反対側の再生面に、光学ピックアップ（図示せず）からレーザー光を照射する。記録可能なディスクでは、その照射光によって例えばランド上の記録層に情報が書き込まれ、あるいは、反射光によって同記録層へ書き込みした情報が読み取られる。さらに、記録または再生用のレーザー光が常にトラック上に照射されるように、例えばグルーブからの反射光を検出してトラッキングを行っている。再生専用の光ディスクでは、再生面への照射光に対して、ピット列を設けた信号記録面からの反射・回折光を検出することで情報の読み取り及びトラッキングを行っている。
【０００５】
このように、光ディスク基板に記録された凹凸パターン形状は、情報記録媒体としての性能を左右するものであるため、光ディスク基盤を高精度に作成することが要求される。
【０００６】
これまでに知られている光ディスク原盤製造方法と光ディスク作製方法とを図１７及び図１８を用いて説明する。一般的に、光ディスクのグルーブやピットといった凹凸構造の作製方法としては、フォトリゾグラフィ技術が用いられる。つまり、後述するガラス原盤１１０上に塗布されたフォトレジスト１１１層を露光、現像することによって形成されている。
【０００７】
先ず、図１７の（ａ）に示すガラス原盤研磨・洗浄工程において、ガラス原盤１１０は平坦に研磨されてから洗浄される。次に、図１７の（ｂ）に示すフォトレジスト塗布工程において、感光させることによってアルカリ可溶性となるフォトレジスト１１１がスピンコート法によってガラス原盤１１０上に厚さ約１００ｎｍに塗布される。
【０００８】
次に、図１７の（ｃ）に示すパターン露光工程において、フォトレジスト１１１が塗布されたガラス原盤１１０が回転され、記録信号に合わせて強度変調を受けた記録レーザー光１１２が対物レンズ１１３によりフォトレジスト１１１上に集光され、露光される。このとき、ガラス原盤１１０と対物レンズ１１３の位置を、相対的にガラス原盤の半径方向に移動させることにより、スパイラル状の潜像１１４を形成することができる。
【０００９】
次に、図１８の（ｄ）に示す現像工程において、露光されたフォトレジスト１１１が現像されることにより、感光した領域が溶解し、グルーブ１１５やランド１１６又はピット列といった構造が形成される。
【００１０】
次に、図１８の（ｅ）に示すＮｉメッキによる光ディスク原盤（スタンパー）作製工程において、ガラス原盤１１０上にＮｉメッキ１１７を施した後に剥がし取ることで、上記グルーブ１１５やランド１１６構造を転写した光ディスク原盤（スタンパー）１１７を製造する。そして、図１８の（ｆ）に示すプラスチック基板への転写工程において、光ディスク原盤（スタンパー）１１７を金型としてプラスチック射出成型又はPhoto Polymerization法（２Ｐ法）による平坦なディスクへの転写を行い、上記グルーブ１１５やランド１１６等の構造を有する光ディスク基板１００が作製される。なお、記録可能な光ディスクに関しては、このレプリカとなる光ディスク基板１００の作製後に、基板信号面上に記録膜、反射膜等を成膜する。また、再生専用の光ディスクに関しては、基板信号面上に反射膜や保護膜を成膜する。
【００１１】
特に、図１７の（ｃ）に示したパターン露光工程は、ガラス原盤１１０を回転させながら、記録レーザ光１１２を半径方向に一回転あたり等距離ずつ移動することにより、グルーブ或いはピットの潜像１１４を一定のトラックピッチで、スパイラル状に形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録可能ディスクのフォーマットは、信号の記録・再生時の案内溝となるグルーブ構造で主に構成されるが、アドレス情報やディスク固有情報（ＴＯＣと呼ばれる）を付加するため再生専用ディスクと同様のピットパターンも混在するのが一般的である。このため、上述のパターン露光工程において、グルーブとピットを同一信号面上に混在するように露光する必要がある。しかし、グルーブとピットを同一信号面上に混在させて露光するときには際には、以下に述べる課題が発生する場合がある。
【００１３】
グルーブとピットが混在するフォーマットでは、グルーブ幅とピット幅の最適値が異なるので、それぞれの最適値に合わせてパターンが形成される必要がある。
【００１４】
一般的にピットを再生するときには、ピット幅が太くなるにつれ、隣トラックへのクロストークが増加して再生信号を劣化させる。また後で詳しく説明するがピット幅が再生スポットと同等の大きさに近づいてくると、再生信号に「折り返し」と呼ばれる歪が発生して検出に著しく支障を及ぼす。このため、ピット幅はあまり太くできない。
【００１５】
またグルーブ幅は、トラッキング用信号量等、案内溝として満たしていなければならない特性を決定するのみならず、そこへ記録されるＭＯまたは相変化記録信号の品質にも重大な影響を与える。さらにランド及びグルーブの双方に信号を記録するフォーマットの場合には、ランドとグルーブの信号バランスをとるために、それぞれの成膜後の実効的な幅が等しくなるように形成されねばならない。このため、グルーブ幅はできれば太くすると良い。
【００１６】
現在光ディスクのトラックピッチは０．５０μｍ程度にまで狭まっており、グルーブ幅については最適値からのずれ量を±１０ｎｍ以下に抑えなくてはならず、ピット幅についてもトラックピッチや再生スポットによって同様の制約が設けられる。
【００１７】
ところが、ピット幅とグルーブ幅それぞれの最適値の差が大きくなると、それらを両立してピット及びグルーブの凹凸パターンを形成することが非常に困難になってくる。何故なら、パターンサイズを決定する一番大きな要素は記録スポット径φであるが、これは記録光の波長λと対物レンズ開口数ＮＡからφ＝λ／ＮＡと決定されるので、同一露光装置上で露光される以上、形成されるパターンサイズはある範囲内に制限されてしまうからである。
【００１８】
上記記録光波長λまたは対物レンズ開口数ＮＡを変更する以外に、記録露光量によってパターンサイズを変化させることが可能であり、あるいはピットとグルーブを独立の光学系による二つの露光スポットで個々に記録する場合であれば、対物レンズ入射前にビームエキスパンダーを用い、拡大率を異ならせることにより、若干スポット径を調整することもできる。しかし、これらでも調整しきれないほど、ピットとグルーブの所望の幅が大きく異なる場合、現在の露光法では対応できない。
【００１９】
上述の問題が著しいのは、グルーブに対してピットをより細く形成しなくてはならない場合である。例えば、相変化若しくはＭＯ信号をグルーブ上に記録し、円周内に数十箇所、グルーブを中断してアドレスピットを挿入するフォーマットが考えられる。
【００２０】
また、信号がグルーブ上に記録される場合、一般的にグルーブ幅を広めにとる方が良好な再生信号特性を得られるので（ワイドグルーブ記録と呼ばれる）、図１９に示すように、トラックピッチＴpに対するグルーブＧ幅の比率は６０％〜８０％の範囲に設定される。これに対して、アドレスピット部Ａdを構成するピットＰの幅ＷpはトラックピッチＴpに対して３０〜４０％が一般的なので、グルーブ幅Ｗgのおよそ１／２である。或いはランド／グルーブ記録の場合には、グルーブ幅はトラックピッチＴpに対して５０％であるから、ピット幅Ｗpは、やはりグループＧよりも細く形成する必要がある。
【００２１】
ただし、ピットＰは単に細く形成すればよいのでなく、同時に長さについて、より厳密に制御しなくてはならない。所望のピット幅Ｗpを得るために記録露光量を制御すると同時に長さ方向も変化し、それが直接、再生信号の「アシンメトリー値」に影響を与えてしまうからである。逆に言えば、アシンメトリー値が適正な範囲に入るように露光量を調節すればおのずとピット幅Ｗpも適正に決定されてしまう。
【００２２】
ここでいう、アシンメトリー値は、長いピットと短いピットの再生信号振幅中心レベルのずれ量を表す値である。図２０を用いてＤＶＤに用いられている、ＥＦＭ＋信号の場合のアシンメトリー値の算出について説明する。ＥＦＭ＋信号はピット長が３Ｔから１４Ｔである。アシンメトリー値は、一番長いピット１４Ｔと短いピット３Ｔの光強度の比較となるので、次の式により求められる。
【００２３】
アシンメトリー値＝-[(I１４Ｈ+I１４Ｌ)-(I３Ｈ+I３Ｌ)]／2（I１４Ｈ-I１４Ｌ)
上記式では、+と-の符合がフォーマットによって入れ替わることがあるが、ここでは、オーバー側（ピットの大きい方）を-としている。
【００２４】
上記式に示したアシンメトリー値が０％、すなわち、ずれの無い状態が理想であり、ここから値が上下するにつれて信号が歪み、誤検出率が増加してしまう。
【００２５】
さらに、アシンメトリー値にも密接に関連するが、信号品質の良し悪しを示す「ジッター値」という重要な指標がある。このジッター値も記録条件によって敏感に影響を受けてしまう。ここでいう、ジッター値は、再生信号が検出閾値電圧を横切る際の基準クロック（＝理想の時刻）に対する時間的揺らぎ量を標準偏差値で表した値である。この値が低い方が望ましく、実際には理想の再生状態（合焦点、ディスク傾き無し等の状態）で８％以下であれば実用になるといわれる。１５％以上になると誤検出率は急激に増加する。
【００２６】
以上の要因が、理想的な形状のピット形成をさらに困難にしている。よって、本来ピットを露光する場合には、記録波長、対物レンズＮＡ、記録光強度等の記録条件を最適化することが必須となる。
【００２７】
しかし、ピット形成に対して最適化した条件でグルーブとピットが混在するフォーマットを露光すると、ピット幅より太い所望のグルーブ幅を形成出来なくなる場合がある。そこでやむを得ずグルーブ幅を優先した条件で露光を行うと、逆にピットを理想的に狭められずに再生信号の「折り返し現象」という重大な問題を引き起こす可能性がある。
【００２８】
本来は、再生スポットがピットを照射する際に、ランドとピットの反射光が干渉して反射率が最も低下する。ところが、図２１に示すように、ピットＰの幅Ｗpと再生スポットＳrの径Ｗsがほぼ同等の大きさまで近づくと、ピットＰ1中央付近にてスポットＳrがピット底平面にほぼ埋まってしまい、干渉効果が減少して反射率が若干増加する様子が観察される。この現象が「折り返し」と呼ばれる。
【００２９】
この折り返しの度合いが、再生信号で「１」と「０」を識別する際の閾値電圧に引っかかってしまうほど大きい場合、図２２の（ｂ）に示すように誤検出が頻発してエラーレートは極端に増加する。これに対して、折り返しが発生しない通常の再生信号であれば、図２２（ａ）に示すように、閾値電圧の上下で誤検出が発生せず、「１」と「０」を判定できる。特にビタビ復号等、複数の閾値電圧で多値検出を行う場合には、反射率最小時の電圧レベルに近い場所にも閾値電圧が設けられるので、折り返し信号が洩れ込む確率が高くなり危険である。
【００３０】
また、エラーレートが増加するほどで無くとも、折り返しがあることによって「変調度」「アシンメトリー」といった、ディスクの性能指標となる重要なパラメータを定義できなくなるので、フォーマット規格との整合性に支障を来す。
【００３１】
グルーブとピットが混在するフォーマットの記録可能ディスクのアドレスピット再生時に上述の問題が発生する可能性は大いにある。何故なら、記録／再生スポット径は、相変化若しくはＭＯ信号の記録信号に対して最適化されており、アドレスピットの再生に関しては必ずしも最適とは限らないからである。
【００３２】
また、ピット列のみより構成される再生専用ディスクにおいても同様の現象は起こりうる。以下に理由を述べる。近年、青色波長半導体レーザーの商品化及びさらなる短波長化技術の発展、また対物レンズの高ＮＡ化の目処がついたことから再生スポットの小径化が一気に加速しているが、これに対してマスタリング側では記録スポットの小径化が行き詰まっている。記録波長として現在３５０ｎｍ程度のＵＶ光が一般的だが、これより短波長のDeep−ＵＶ領域の光を扱うのは光学素子、レジストプロセスの両面で相当困難である。よって、再生スポット側から要求される高記録密度に対してマスタリングのパターン微細化技術が追いつかず、理想のピットサイズを形成することが困難になってきているのが現状である。このため、小径化した再生スポットがピットの底平面にほぼ埋まってしまうこともあり得、よって折り返し現象の発生の可能性が出てくる。
【００３３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、所定の長さのピットを形成するときには、記録信号に凹型パルスを付加し、適正なアシンメトリー値を保ちながらピット幅を減少させた光ディスク原盤を製造できる光ディスク原盤製造方法、この光ディスク原盤製造方法により製造された光ディスク原盤、この光ディスク原盤に基づいて製造された光ディスク並びに光ディスク原盤露光装置の提供を目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ディスク原盤製造方法は、上記課題を解決するために、電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤製造方法において、記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする。
【００３８】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置は、電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤露光装置において、記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする。
【００３９】
一般的に、ピットの記録信号は、図２３に示すように、矩形波であり、ピット波長によらずビームＯＮ時の電圧Ｖtop（例えば１．０Ｖ）と、ＯＦＦ時の電圧Ｖlow（通常Ｏv）の２値から構成されている。
【００４０】
ただし、入力電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop）に応じて、発光強度は０から最大まで任意に制御することができる。これを利用して、グルーブとピットが混在したフォーマットを１ビームで露光する場合、ピットをグルーブより細く形成するためには、図２４に示すように、グルーブに対応する電圧レベル＝Ｖtop、ピットに対応する電圧レベル＝Ｖp（Ｖp＜Ｖtop）、ランドに対応する電圧レベル＝Ｖlowの３値より構成される記録信号を生成して、Ｖpの値でピット幅（及びアシンメトリー）を制御させる方法が一般に採られている。
【００４１】
上記記録信号のピットパターン部分において、再生時に折り返し現象が発生する長さのピットに対して、信号の立ち上がり／立ち下がり部分では電圧レベルＶpであり、ピット中央部ではＶpより低い電圧レベルＶmである凹字型の記録パルス（後述の図１１及び図１２に示す）で露光する方法によって、現状の光ディスク原盤製造装置に手を加えることなく上記問題を解決して、グルーブ及びピットそれぞれに最適な再生信号を得ることが可能になる。
【００４２】
次に、上記凹字型パルスによって問題が解決される理由を説明する。
【００４３】
再生信号の折り返しは、図２５に示すように、ピットＰの中央部（長さ方向）において幅Ｗpが太すぎる場合に、再生スポットＳRが長さ方向及び半径方向のランド部分に照射されず、その結果ピットＰからの反射光とランドからの反射光の相互干渉効果による反射率低減が起こらずに逆に反射率が向上する現象である。これに対して、ピットＰの立ち上がり／立ち下がり付近では線速度方向のランド部分からの反射光と干渉するので問題は無い。よって、ピット幅を低減させることが必要なのは、ピットの立ち上がり／立ち下がり部分では無く、折り返しが発生する区間であるところのピット中央部に限ってよい。
【００４４】
よって、適正なアシンメトリー値となるように、ピットの立ち上がり／立ち下がりにおける電圧レベルＶpを決定して、後述する図９に示すように、ピットの中央部付近においては折り返しが発生しない程度にピット幅太りを抑制するように電圧レベルＶm（Ｖm＜Ｖp）を決定すればよい。
【００４５】
ただし、もともと折り返しが発生しない比較的短いピットについては通常の矩形パルスで記録してもかまわない。短いピットで折り返しが発生しない理由は、おおよそ記録スポット径よりも短い記録パルス長でピットを描画すると、それ以上の長さのピットと比べ被露光量が不足するためピット幅が自然に減少すること、また再生スポット径よりも短いピットでは線方向に対してスポットがピットに完全に埋まりきらないため常に干渉が生じること、が挙げられる。
【００４６】
なお、ピット記録信号パルスは必ずしもＶlow、Ｖm、Ｖpの３値のみより構成される凹字型である必要は無い。ピットの中央部分で発光強度を下げ、結果としてピットの幅太りが充分抑制されればよい。凹字型パルスに類似した方式として、立ち上がり・立ち下がりから中央にかけて階段状に電圧を落としていく多値パルス形状、あるいはピット内部で発光を一時停止する櫛型パルス形状なども考えられるが、ピット内部の少なくとも一地点において、立ち上がり・立ち下がり地点における電圧Ｖpよりも低い電圧Ｖmを有する記録信号形状は、全て本発明の概念に含まれる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本発明の光ディスク原盤製造方法に基づいて光ディスク原盤を製造するときに使われる、図１及び図２に示す光ディスク原盤露光装置１である。図１には光ディスク原盤露光装置１の記録光学系を示し、図２には光ディスク原盤露光装置１の概略を示す。この光ディスク原盤露光装置１は、上記図１６及び図１７に示した光ディスク原盤の製造方法における、パターン露光工程において用いられる。パターン露光工程の後には、現像工程、スタンパー作製工程が続き、光ディスク原盤が製造される。また、光ディスク原盤製造方法によって製造された光ディスク原盤を用い、プラスチック基板への転写工程を経た後に、光ディスクが作製される。
【００４８】
光ディスク原盤露光装置１は、光ディスクのマスタリング原盤上に、再生専用領域のピット列パターンを記録するために、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記記録パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係が、Ｖm＜Ｖpとされた記録信号を用いて、記録光を変調し、後述するフォトレジストが塗布されたガラス原盤にその記録光を照射する。
【００４９】
この記録信号は、記録信号生成部３０により生成され、変調部９に供給される。変調部９は、記録信号生成部３０で生成された上記記録信号を用いて上記記録光を変調する。
【００５０】
なお、上記Ｖm＜Ｖpの関係は、ピット列のパターン露光に用いる記録光のスポット径φｗが、製造された光ディスク原盤に基づいて作製された光ディスク再生時の再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるときを条件としている。この条件については後述する。
【００５１】
光ディスク原盤露光装置１は、変調部９、記録信号生成部３０の他に、記録用レーザ光を出射する気体レーザー２と、記録光制御部３と、ビームエクスパンダー部１５と、対物レンズ１８と、図２に示すターンテーブル１９と、ガラス原盤１１０と対物レンズ１８を半径方向に相対移動させる機構２０（図２）と、対物レンズ１８と露光面の距離を常時一定に保つためのサーボシステムと、戻り光観察光学系２５（図２）とによって構成される。
【００５２】
次に、光ディスク原盤露光装置１を構成する各部について説明する。先ず、気体レーザー２については以下のとおりである。光ディスク原盤製造の用途としてはフォトレジストが感度を持つ波長５００ｎｍ未満の記録用レーザー光を出射する、５０ｍＷ以上の光源出力が要求されるので、一般にＡｒ、Ｋｒ、Ｈｅ-Ｃｄ等の気体レーザが使用される。
【００５３】
記録光制御部３については以下のとおりである。光源出力の不安定さを除去し、最終的な記録光強度を制御するため、電気光学素子（ＥＯ）４を用いたサーボシステムが挿入される。ＥＯ素子４は気体レーザー２による記録光の出射直後に置かれる。ＥＯ素子４からの出力光は、ビームスプリッター６によりフォトディテクター７に導かれ、変調前のＤＣ光の一部がフォトディテクター７で検出される。フォトディテクター７の出力電圧値は記録光パワー制御回路（Auto Power Controller）８に供給される。記録光パワー制御回路８は、上記電圧値を常に基準電圧Refと比較し、一致するように、ＥＯ素子４へ印加する電圧をフィードバック制御する。この結果、レーザー光はＥＯ素子４によって、ＥＯの直後に設けられた検光子５の透過率が常に一定となるように偏光方向が操作される。記録光パワー制御回路８は、帯域を約１ＭＨｚまでとするので、記録光強度を制御すると同時に、帯域以下のノイズ成分を除去することもできる。
【００５４】
変調部９については以下のとおりである。変調部９は、記録信号生成部９で生成された、上記記録信号に応じて記録光をオン／オフしてピット等のパターンを形成するために、上記記録信号の電圧レベルを光強度に変換する。気体レーザ２は直接変調ができないので、ＥＯＭ（電気光学結晶素子）、或いはＡＯＭ（音響光学結晶素子）を使用した変調器が必要となる。この光ディスク原盤露光装置１の変調部９は、集光レンズ１０と拡大レンズ１２により挟まれたＡＯＭ変調器１１を用いている。
【００５５】
変調部９に供給される記録信号について説明する。通常、ピットの記録信号は矩形波で、ピット長によらず、上記図２３に示すように、ビームＯＮ時の電圧Ｖtop（例えば１．０Ｖ）と、ＯＦＦ時の電圧Ｖlow（通常０Ｖ）の２値から構成されている。代表的な再生専用光ディスクの信号は、ＣＤで用いられているＥＦＭ（Eight to Fourteen Mudulation）変調信号である。これは、３Ｔ〜１１Ｔの９種類の長さを持つピットのみにより構成され、３Ｔピット長＝０．８２μｍとなるように、記録線速度に応じて記録信号の１Ｔの時間が決定される。その他、ＤＶＤに用いられるＥＦＭ＋信号（３Ｔ〜１４Ｔの１２種類の長さを持つ）や、その他２Ｔ〜８Ｔの７種類の長さより構成される（１-７）信号等がある。
【００５６】
記録信号生成部３０は、内部に図３に示す凹型パルス付加装置３１を備え、記録パルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記記録パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係が、Ｖm＜Ｖpである記録信号を生成する。詳細については後述する。
【００５７】
記録信号生成分３０で生成された記録信号に応じて、変調部９で変調された記録光は、ビームスプリッター１３で反射され、１／４波長板１４により偏光面がずらされてからエキスパンダー部１５に入射する。
【００５８】
エキスパンダー部１５は、焦点距離ｆ3のレンズ１６と焦点距離ｆ4のレンズ１７とからなり、倍率Ｍe＝ｆ4／ｆ3で記録光のビーム径を拡大するための光学系である。倍率Ｍeにより、対物レンズ１８で集光された後のスポット径を調整する。
【００５９】
対物レンズ１８は、高開口数ＮＡ（＝０．９０）のレンズであり、ガラス原盤１１０上に塗布されたフォトレジスト１１１上に、倍率Ｍeでビーム径が拡大された記録光を集光したスポットを照射する。
【００６０】
図２に示すターンテーブル１９は、ガラス原盤１１０を保持し回転させるためのものである。
【００６１】
ガラス原盤１１０と対物レンズ１８を半径方向に相対移動させる機構については以下のとおりである。ターンテーブル１９が固定で対物レンズ１８を搭載した光学定盤が移動するタイプ、また光学定盤が固定で、ターンテーブルが移動するタイプがある。
【００６２】
対物レンズ１８と露光面の距離を常時一定に保つためのサーボシステム２０については以下のとおりである。通常、フォトレジスト１１１が感光しない波長のレーザー光をビームスプリッタ２２に向かって出射するフォーカス用補助レーザー２１を別途使用する。補助レーザー２１の光路を、光軸から適当な距離平行移動で離軸させておくと、デフォーカスに伴って戻り光光路が平行移動する（離軸法）。この移動をポジションセンサーダイオード２４で検出し、常にジャストフォーカス位置が原盤レジスト１１１面上となるように、対物レンズアクチュエーターにフィードバックを行ってレンズを上下させる。
【００６３】
図２に示す戻り光観察光学系２５については以下のとおりである。光学系の調整、カッティング開始直前のフォーカス位置調整を行う際、ガラス原盤１１０上のスポットを観察できるように、原盤からの戻り光を、ＣＣＤカメラ２８上に集光する光学系（ミラー２６、レンズ２７）を設置する。
【００６４】
次に、記録信号生成部３０が内部に備えている凹型パルス付加装置３１について図３を用いて説明する。記録信号としてＥＦＭ変調信号を用いる具体例である。凹型パルス付加装置３１は、入力端子ＩＮから供給されるＥＦＭ変調信号のうち、所定の長さ、例えば５Ｔ以上の信号を検出し、記録パルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録パルスの中間の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとする凹型パルスを上記ＥＦＭ変調信号に付加して出力端子ＯＵＴから変調部９に出力する。
【００６５】
このため、凹型パルス付加装置３１は、５Ｔ以上の信号を検出する信号検出部３２と、立ち上がりエッジ抽出部３３と、立ち下がりエッジ抽出部３４と、凹部信号開始信号生成部３５と、凹部信号終了信号生成部３６と、上記ＥＦＭ変調信号のタイミングを調整するタイミング調整部３７と、凹型パルス付加部３８と、通常信号レベル設定部３９と、凹部信号レベル設定部４０と、Ｄ／Ａ変換器４１とを備えている。
【００６６】
次に、凹部パルス付加装置３１の動作について図４のフローチャート、図５〜図８のタイミングチャート、図９のピット形状と記録パルス波形例を用いて以下に説明する。
【００６７】
先ず、この凹型パルス付加装置３１は、ステップＳ１にて、立ち上がりエッジ抽出部３３により、図５に示すように、上記ＥＦＭ変調信号のパルス波形の立ち上がりエッジを抽出し、この立ち上がりエッジ信号を開始点として、通常信号レベル設定部３９にてＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「通常信号レベル」にセットする。
【００６８】
次に、５Ｔ以上の信号検出部３２により、入力されるＥＦＭ変調信号が５Ｔ以上であるか否かを検出する（ステップＳ２）。信号検出部３２が５Ｔ以上のＥＦＭ変調信号を検出すると（ＹＥＳ）ステップＳ３に進む。
【００６９】
ステップＳ３では、先ず、凹部信号開始信号生成部３５が凹部信号開始信号を生成すると、図６に示すように、この凹部信号開始信号を凹部の開始点とするように、凹部信号レベル設定部４０が設定したレベルで、凹型パルス付加部３８がＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「凹部信号レベル」にセットする。
【００７０】
次に、ステップＳ４にて、凹部信号終了信号生成部３６が凹部信号終了信号を生成すると、図７に示すように、この凹部信号終了信号を凹部の終了点とするように、通常信号レベル設定部３９が設定したレベルで、凹型パルス付加部３８がＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「通常信号レベル」にセットする。
【００７１】
次に、ステップＳ５にて、立ち下がりエッジ抽出部３４が上記ＥＦＭ変調信号のパルス波形の立ち下がりエッジを抽出すると、凹型パルス付加部３８は図８に示すように、この立ち下がりエッジ信号を終了点として、Ｄ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「ゼロ」にセットする。
【００７２】
これにより、図８に示す凹字型記録パルスのＥＦＭ変調信号が形成される。この凹字型記録パルスのＥＦＭ変調信号に応じて変調部９は上記記録光をオン／オフし、ガラス原盤１１０上のフォトレジスト１１１上に中央部での幅太りが抑制された形状のピットを露光することができる。
【００７３】
なお、ステップＳ３にて５Ｔ以上の信号検出部３２が５Ｔ以上のＥＦＭ変調信号を検出しなければ、上記ステップＳ３及びステップＳ４は省略して直接ステップＳ５に進む。これにより、ステップＳ１にて立ち上がりエッジ信号を開始点として通常信号レベルにセットされた後、ステップＳ５にて立ち下がりエッジ信号を終了点としてゼロレベルにセットされた記録パルスが形成される。すなわち、５Ｔより短いＥＦＭ変調信号に対しては凹型パルスを付加することなく、通常の記録パルスを形成している。
【００７４】
なお、上記Ｖm＜Ｖpの関係は、ピット列のパターン露光に用いる記録光のスポット径φｗが、再生時の再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるときを条件としている。以下、この条件について説明する。
【００７５】
先ず、記録光スポット径φｗと再生光スポット径φｒの比率をα（α＝φｗ／φｒとする）とし、再生専用光ディスクのピットの再生信号の適正アシンメトリー値の範囲内における折り返しの有無との関係を、実験によって求めた結果について述べる。記録したピットの再生信号は、ＣＤと同じＥＦＭ変調信号である。３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【００７６】
また、再生専用光ディスクにおいてアシンメトリー値Ａsの規格は通常[-１５％≦Ａs≦５％]の範囲なので、この範囲で折り返しが生じた場合に「折り返し有り」と判定した。オーバー側（＝ピットが大きい方向）がマイナス、アンダー側（＝ピットが小さい方向）をプラスと表記している。
【００７７】
再生光学系としては、第１の再生光学系〜第３の再生光学系の３種類を用いた。
【００７８】
先ず、第１の再生光学系の仕様は次のとおりである。「・λr（Ｒ）＝６３３ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．９４→φr（Ｒ）＝６７０ｎｍ」。これは、波長６３３ｎｍの赤色レーザ光を開口数０．９４の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが６７０ｎｍであるということを示す。
【００７９】
次に、第２の再生光学系の仕様は次のとおりである。「・λr（Ｇ）＝５３２ｎｍ／ＮＡ（Ｇ）＝０．９４→φr（Ｇ）＝５６５ｎｍ」。これは、波長５３２ｎｍの緑色レーザ光を開口数０．９４の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが５６５ｎｍであるということを示す。
【００８０】
次に、第３の再生光学系の仕様は次の通りである。「・λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｂ）＝０．８５→φr（Ｂ）＝４７６ｎｍ」。これは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を開口数０．８５の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが４７６ｎｍであるということを示す。
【００８１】
いずれの再生光学系も、φr＝λr／ＮＡrとして計算した値を用いた。以下に説明するφｗも同様である。
【００８２】
記録光学系としては、第１の記録光学系と第２の記録光学系の２種類のものを用いた。
【００８３】
先ず、第１の記録光学系はλw＝３５１ｎｍ、ＮＡw＝０．９０→φw＝３９０ｎｍという仕様のものである。すなわち、波長３５１ｎｍのレーザ光を開口数０．９０の対物レンズで集光して形成した記録光スポットの径φwが３９０ｎｍである記録光学系である。
【００８４】
第２の記録光学系はλｗ＝２６６ｎｍ、ＮＡｗ＝０．８８→φｗ＝３０２ｎｍという仕様のものである。すなわち、波長２６６ｎｍのレーザ光を開口数０．８８の対物レンズで集光して形成した記録光スポットの径φｗが３０２ｎｍである記録光学系である。
【００８５】
先ず、第１の記録光学系にて記録光スポット径φw＝３９０ｎｍで記録したピットに対して、上記第１〜第３の再生光学系を使って再生した結果を以下に説明する。
【００８６】
先ず、第１の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｒ）＝６７０ｎｍであるので、α（Ｒ）＝０．５８のときである。この場合、折り返しは無かった。
【００８７】
次に、第２の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｇ）＝５６５ｎｍであるので、α（Ｒ）＝０．６９のときである。この場合、アシンメトリーＡsが＋側から約０％であるとき、折り返しは発生しなかった。しかし、そこから記録光強度を上げていくと、徐々に折り返しが発生し始める。
次に、第３の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｇ）＝４７６ｎｍであるので、α（Ｂ）＝０．８１のときである。この場合、折り返しは発生した。
【００８８】
次に、第２の記録光学系にて記録光スポット径φw＝３０２ｎｍで記録したピットに対して、上記第３の再生光学系を使って再生した結果を以下に説明する。
【００８９】
記録光スポット径φｗ＝３０２ｎｍに対して、再生光スポット径φｒ（Ｂ）＝４７６ｎｍであるので、α（Ｂ）＝０．６３のときである。この場合、アシンメトリー適正範囲内では折り返しは無かった。ただし、さらに記録光強度を上げていくと、徐々に折り返しが発生し始めた。
【００９０】
これらの実験結果より、α≧０．６５にて折り返し現象が発生すると見積もることができる。このようなことから、φｗ≧０．６５φｒであるときを条件とした。
【００９１】
ここで、単にα≧０．６５となるような記録密度にてアドレスピットを形成する場合を考える。α≧０．６５となるような記録密度にてアドレスピットを形成する場合には、上記の結果よりλw＝２６６ｎｍ／ＮＡw＝０．８８の記録光学系を用いなくてはならない。
【００９２】
ところが、所望のグルーブ幅を、トラックピッチ＝０．６０μｍに対してDuty６０％、すなわち０．３６μｍとすると、このα≧０．６５である光学系ではいくら記録光強度を上げてもその値まで広いグルーブ幅を得ることができなかった。
【００９３】
以上のように、記録可能光ディスクのパターンフォーマット及び記録密度によっては、再生信号に折り返しが発生しない程度に幅が狭く、同時に適正なアシンメトリー値を有するピットパターンと、より幅の太いグルーブ部分を両立して形成することが、現在のマスタリング原盤露光技術では不可能な場合がある。
【００９４】
そこで、本実施の形態の光ディスク原盤露光装置１では、φｗ≧０．６５φｒであるときに、図９に示した凹字型記録パルスを使って、中央での幅太りが抑制されたピットを形成する。つまり、適正なアシンメトリー値となるように、ピットの立ち上がり／立ち下がりにおける電圧レベルＶpを決定して、ピットの中央部付近においては折り返しが発生しない程度にビット幅太りを抑制するように電圧レベルＶm（Ｖm＜Ｖp）を決定すればよい。
【００９５】
次に、φｗ≧０．６５φｒであるときに、上記凹字型記録信号を導入することによって、上記課題が解決されることを実験によって確認した結果を以下に説明する。
【００９６】
主な実験条件は、φｗ≧０．６５φｒとしたときのものと同様である。すなわち、記録した再生専用光ディスクのピット信号は、ＣＤと同じＥＦＭ変調信号である。３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【００９７】
また、再生専用光ディスクにおいてアシンメトリー値Ａsの規格は通常[-１５％≦Ａs≦５％]の範囲なので、この範囲で折り返しが生じた場合に「折り返し有り」と判定した。オーバー側（＝ピットが大きい方向）がマイナス、アンダー側（＝ピットが小さい方向）をプラスと表記している。
【００９８】
凹字型記録信号を適用することによって実用的な記録光学系（上記第１の光学系）［λw＝３５１／ＮＡw＝０．９０］を用いた場合でも、再生光学系（上記第３の再生光学系）［λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．８５］に対して、適正アシンメトリー値範囲内で折り返しが発生しないことを検証した。前述のように、従来の矩形記録信号をこの光学系によって露光すると折り返しが発生してしまっていた。
【００９９】
以下に実験条件をまとめる。再生光学系は、上記第３の再生光学系と同様に、λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．８５とした。すなわち、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を開口数０．８５の対物レンズで集光して形成した再生光スポットを用いる。
【０１００】
記録光学系は、上記第１の記録光学系と同様に、λw＝３５１／ＮＡw＝０．９０とした。すなわち、波長３５１ｎｍのレーザ光を開口数０．９０の対物レンズで集光して形成した記録光スポットを用いる。
【０１０１】
記録信号フォーマットはＥＦＭ信号であり、密度は３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【０１０２】
ガラス原盤上に塗布したフォトレジストは、市販のＩ線用レジストであり、塗布厚を４０ｎｍとした。
【０１０３】
そして、記録信号としては以下の２パターンを用意した。先ず、第１のパターンとして図１０に示す「記録信号Ｔｙｐｅ-ａ」を用意した。このパターンでは、５Ｔより短い、３Ｔ、４Ｔに電圧レベルＶpの矩形パルスを用いた。また、５Ｔ以上の５Ｔ〜１１Ｔには前後２Ｔで電圧レベルがＶpであり、中間の１Ｔ〜７Ｔでは電圧レベルがＶmである凹字型パルスを用いた。無記録部分の電圧レベルはＶlowである。
【０１０４】
また、第２のパターンとして図１１に示す「記録信号Ｔｙｐｅ-ｂ」を用意した。このパターンでは、７Ｔより短い、３Ｔ〜６Ｔに電圧レベルＶpの矩形パルスを用いた。また、７Ｔ以上の７Ｔ〜１１Ｔには前後３Ｔで電圧レベルがＶpであり、中間の１Ｔ〜５Ｔでは電圧レベルがＶmである凹字型パルスを用いた。無記録部分の電圧レベルはＶlowである。
【０１０５】
なお、記録ビームの発光強度は必ずしも記録信号の電圧に比例するわけではない。
【０１０６】
この実験では、図１２に示すように、記録信号電圧Ｖpに対応する発光強度をＩp、記録信号電圧Ｖmに対応する発光強度をＩmとした時に、
（１）Ｉp：Ｉm＝１００：９０ （Ｖp＝０．６２ｖ／Ｖm＝０．５５ｖ）
（２）Ｉp：Ｉm＝１００：８０ （Ｖp＝０．６２ｖ／Ｖm＝０．５１ｖ）
の２とおりの場合を、上記「記録信号Ｔｙｐｅ-ａ」及び「Ｔｙｐｅ-ｂ」それぞれについて試みた。
【０１０７】
上記４パターンの記録信号に対する、アシンメトリー、ジッター、及び折り返しの有無について実験結果を図１３に示す。
【０１０８】
記録信号パターン、及び露光強度を調整することによって、アシンメトリー値Ａsが［-１８％≦Ａs≦-３％］の範囲で折り返しが見られず、ジッター値についても充分良好な値を得ていることが確認された。これにより、情報再生時の誤検出発生率を充分低く抑え込むことができる。また記録信号波形を調整することによって、アシンメトリー値の許容範囲を、さらに広げることが可能であると思われる。
【０１０９】
なお同時にグルーブを記録信号電圧Ｖtop（＝１．００ｖ）で記録したところ（図１４）、所望のグルーブ幅＝０．３６μｍを得ており、本発明の目的が達成された。
【０１１０】
したがって、本発明の実施の形態となる、光ディスク原盤露光装置１によれば、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合でも、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して、折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するできるピットパターンを再生領域に露光することができる。
【０１１１】
さらに、光ディスク原盤露光装置１を用いたパターン露光工程を備えた光ディスク原盤製造方法によれば、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合でも、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して、折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するできるピットパターンを再生領域に記録した光ディスク原盤を製造することができる。
【０１１２】
このようにして製造された光ディスク原盤を用いれば、適正なアシンメトリー値を持ちながらも、ピットの幅太りが抑制され、折り返し現象の発生が抑えられた、充分良好な再生信号の得られる光ディスクを作製することができる。
【０１１３】
光ディスク原盤から光ディスクを作製するには、上記図１８に示したように、光ディスク原盤（スタンパー）を金型としてプラスチック射出成型又はPhoto Polymerization法（２Ｐ法）による平坦なディスクへの転写を行い、上記グルーブやランド等の構造を有する光ディスク基板を作製する。
【０１１４】
なお、再生専用の光ディスクに関しては、基板信号面上に反射膜や保護膜を成膜する。また、記録可能な光ディスクに関しては、このレプリカとなる光ディスク基板の作製後に、基板信号面上に記録膜、反射膜等を成膜する。
【０１１５】
上記光ディスク原盤に基づいて作製された光ディスクは、少なくともピット列よりなる再生専用領域を備える光ディスクであり、上記ピット列には中央部の幅Ｗcが最大幅Ｗmaxよりも小さいピットを有する。具体的には、上記ピットの中央部の幅Ｗcは、図１５に示すように、上記最大幅Ｗmaxに対して、Ｗc≦０．９Ｗmaxである。また、上記ピット列よりなる再生専用領域に照射される再生光のスポット径φは、上記ピットの中央部の幅Ｗcに対して、０．６φ≧Ｗcである。
【０１１６】
さらに、光ディスクは、上記再生専用領域のピット列と、信号追記領域のグルーブとを円周内に混在して設けるものであってもよい。このときにも、上記ピットの幅Ｗpとグルーブの幅Ｗgとの関係がＷg＞Ｗpである。また、上記ピットの中央部の幅Ｗcは、上記最大幅Ｗmaxに対して、Ｗc≦０．９Ｗmaxである。また、上記グルーブよりなる信号追記領域、及びピット列よりなる再生専用領域に照射される再生光のスポット径φは、上記ピットの中央部の幅Ｗcに対して、０．６φ≧Ｗcである。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明の光ディスク原盤製造方法は、記録光のスポット径φｗが、再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるとき、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録信号のパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとするので、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するピットパターンの光ディスク原盤への記録が可能となった。
【０１１８】
また、本発明の光ディスク原盤製造方法は、再生専用領域のピット列パターンと、信号追記領域のグルーブとを円周内に混在して記録するとき、上記ピットの幅Ｗpとグルーブの幅Ｗgとの関係がＷg＞Ｗpであれば、ピットの記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとすることにより、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合においても、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するピットパターンの光ディスク原盤への記録が可能となった。
【０１１９】
また、本発明の光ディスク原盤は、φｗ≧０．６５φｒであるとき、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録信号のパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとするので、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を得ることのできる光ディスクを作製できる。
【０１２０】
また、本発明の光ディスクは、折り返し現象の発生が抑えられた、充分良好なピット信号を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる、光ディスク原盤露光装置の記録光学系を示す図である。
【図２】上記光ディスク原盤露光装置の概略図である。
【図３】記録信号を生成する記録信号生成部の内部に備えられている凹型パルス付加装置のブロック図である。
【図４】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ１の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図６】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ３の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図７】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ４の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図８】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ５の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図９】凹字型記録パルスと、この凹字型記録パルスに基づいて形成されるピットの形状を示す図である。
【図１０】記録信号Ｔｙｐｅ-ａを示す図である。
【図１１】記録信号Ｔｙｐｅ-ｂを示す図である。
【図１２】記録信号電圧Ｖpに対応する発光強度Ｉpと、記録信号電圧Ｖmに対応する発光強度Ｉmを示す図である。
【図１３】アシンメトリー、ジッター、及び折り返しの有無について実験結果を示す図である。
【図１４】グルーブ／アドレスピット混合フォーマット用記録信号を示す図である。
【図１５】ピットの中央部の幅Ｗcと、最大幅Ｗmaxとの関係を示す図である。
【図１６】光ディスクの全体、グルーブ及びピットを示す図である。
【図１７】光ディスクの方法の前半を説明するための図である。
【図１８】光ディスクの方法の後半を説明するための図である。
【図１９】グルーブ／アドレスピット混合フォーマットを示す図である。
【図２０】アシンメトリー値の算出を説明するための図である。
【図２１】再生信号の折り返し現象を示す図である。
【図２２】折り返しによる誤検出を説明するための図である。
【図２３】従来のピット記録信号を示す図である。
【図２４】従来のグルーブ／アドレスピット混合フォーマット用記録信号を示す図である。
【図２５】ピット中央部付近における干渉低下の様子を示す図である。
【符合の説明】
１ 光ディスク原盤露光装置、２ 気体レーザ、３ 記録光制御部、９ 変調部、３０ 記録信号生成部、３１ 凹型パルス付加装置
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク原盤製造方法に関し、特に、光ディスクのマスタリング原盤上に、再生専用領域のピット列パターンを露光する露光工程を有する光ディスク原盤製造方法に関する。また、この光ディスク原盤製造方法により製造された光ディスク原盤、この光ディスク原盤を基に製造された光ディスク、並びに光ディスク原盤露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録媒体である光ディスクには、図１６の（ａ）に示す光学的に透明なプラスチック製ディスク基板１００の一方の面（信号記録面）１０１に、連続溝状のグルーブ１０２（図１６の（ｂ）に示す）、又は連続したピット１０３の列（図１６の（ｃ）に示す）が、トラック毎に所定のトラックピッチＰでスパイラル状に設けられている。
【０００３】
記録可能な相変化型あるいは光磁気型等のライタブル光ディスクに関しては、グルーブを設けた面上に、相変化膜あるいは磁性膜、光反射層、及び保護膜層（いずれも図示せず）が形成されている。この凹凸の片方（例えばランド）を記録エリア、片方（例えばグルーブ）をトラッキング用光反射エリアとして用いるものが多い。また、再生専用の光ディスクに関しては、ピットの列を設けた面上に、光反射層及び保護膜層（いずれも図示せず）が形成されている。
【０００４】
これらの光ディスクを回転させながら、基板の信号記録面とは反対側の再生面に、光学ピックアップ（図示せず）からレーザー光を照射する。記録可能なディスクでは、その照射光によって例えばランド上の記録層に情報が書き込まれ、あるいは、反射光によって同記録層へ書き込みした情報が読み取られる。さらに、記録または再生用のレーザー光が常にトラック上に照射されるように、例えばグルーブからの反射光を検出してトラッキングを行っている。再生専用の光ディスクでは、再生面への照射光に対して、ピット列を設けた信号記録面からの反射・回折光を検出することで情報の読み取り及びトラッキングを行っている。
【０００５】
このように、光ディスク基板に記録された凹凸パターン形状は、情報記録媒体としての性能を左右するものであるため、光ディスク基盤を高精度に作成することが要求される。
【０００６】
これまでに知られている光ディスク原盤製造方法と光ディスク作製方法とを図１７及び図１８を用いて説明する。一般的に、光ディスクのグルーブやピットといった凹凸構造の作製方法としては、フォトリゾグラフィ技術が用いられる。つまり、後述するガラス原盤１１０上に塗布されたフォトレジスト１１１層を露光、現像することによって形成されている。
【０００７】
先ず、図１７の（ａ）に示すガラス原盤研磨・洗浄工程において、ガラス原盤１１０は平坦に研磨されてから洗浄される。次に、図１７の（ｂ）に示すフォトレジスト塗布工程において、感光させることによってアルカリ可溶性となるフォトレジスト１１１がスピンコート法によってガラス原盤１１０上に厚さ約１００ｎｍに塗布される。
【０００８】
次に、図１７の（ｃ）に示すパターン露光工程において、フォトレジスト１１１が塗布されたガラス原盤１１０が回転され、記録信号に合わせて強度変調を受けた記録レーザー光１１２が対物レンズ１１３によりフォトレジスト１１１上に集光され、露光される。このとき、ガラス原盤１１０と対物レンズ１１３の位置を、相対的にガラス原盤の半径方向に移動させることにより、スパイラル状の潜像１１４を形成することができる。
【０００９】
次に、図１８の（ｄ）に示す現像工程において、露光されたフォトレジスト１１１が現像されることにより、感光した領域が溶解し、グルーブ１１５やランド１１６又はピット列といった構造が形成される。
【００１０】
次に、図１８の（ｅ）に示すＮｉメッキによる光ディスク原盤（スタンパー）作製工程において、ガラス原盤１１０上にＮｉメッキ１１７を施した後に剥がし取ることで、上記グルーブ１１５やランド１１６構造を転写した光ディスク原盤（スタンパー）１１７を製造する。そして、図１８の（ｆ）に示すプラスチック基板への転写工程において、光ディスク原盤（スタンパー）１１７を金型としてプラスチック射出成型又はPhoto Polymerization法（２Ｐ法）による平坦なディスクへの転写を行い、上記グルーブ１１５やランド１１６等の構造を有する光ディスク基板１００が作製される。なお、記録可能な光ディスクに関しては、このレプリカとなる光ディスク基板１００の作製後に、基板信号面上に記録膜、反射膜等を成膜する。また、再生専用の光ディスクに関しては、基板信号面上に反射膜や保護膜を成膜する。
【００１１】
特に、図１７の（ｃ）に示したパターン露光工程は、ガラス原盤１１０を回転させながら、記録レーザ光１１２を半径方向に一回転あたり等距離ずつ移動することにより、グルーブ或いはピットの潜像１１４を一定のトラックピッチで、スパイラル状に形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録可能ディスクのフォーマットは、信号の記録・再生時の案内溝となるグルーブ構造で主に構成されるが、アドレス情報やディスク固有情報（ＴＯＣと呼ばれる）を付加するため再生専用ディスクと同様のピットパターンも混在するのが一般的である。このため、上述のパターン露光工程において、グルーブとピットを同一信号面上に混在するように露光する必要がある。しかし、グルーブとピットを同一信号面上に混在させて露光するときには際には、以下に述べる課題が発生する場合がある。
【００１３】
グルーブとピットが混在するフォーマットでは、グルーブ幅とピット幅の最適値が異なるので、それぞれの最適値に合わせてパターンが形成される必要がある。
【００１４】
一般的にピットを再生するときには、ピット幅が太くなるにつれ、隣トラックへのクロストークが増加して再生信号を劣化させる。また後で詳しく説明するがピット幅が再生スポットと同等の大きさに近づいてくると、再生信号に「折り返し」と呼ばれる歪が発生して検出に著しく支障を及ぼす。このため、ピット幅はあまり太くできない。
【００１５】
またグルーブ幅は、トラッキング用信号量等、案内溝として満たしていなければならない特性を決定するのみならず、そこへ記録されるＭＯまたは相変化記録信号の品質にも重大な影響を与える。さらにランド及びグルーブの双方に信号を記録するフォーマットの場合には、ランドとグルーブの信号バランスをとるために、それぞれの成膜後の実効的な幅が等しくなるように形成されねばならない。このため、グルーブ幅はできれば太くすると良い。
【００１６】
現在光ディスクのトラックピッチは０．５０μｍ程度にまで狭まっており、グルーブ幅については最適値からのずれ量を±１０ｎｍ以下に抑えなくてはならず、ピット幅についてもトラックピッチや再生スポットによって同様の制約が設けられる。
【００１７】
ところが、ピット幅とグルーブ幅それぞれの最適値の差が大きくなると、それらを両立してピット及びグルーブの凹凸パターンを形成することが非常に困難になってくる。何故なら、パターンサイズを決定する一番大きな要素は記録スポット径φであるが、これは記録光の波長λと対物レンズ開口数ＮＡからφ＝λ／ＮＡと決定されるので、同一露光装置上で露光される以上、形成されるパターンサイズはある範囲内に制限されてしまうからである。
【００１８】
上記記録光波長λまたは対物レンズ開口数ＮＡを変更する以外に、記録露光量によってパターンサイズを変化させることが可能であり、あるいはピットとグルーブを独立の光学系による二つの露光スポットで個々に記録する場合であれば、対物レンズ入射前にビームエキスパンダーを用い、拡大率を異ならせることにより、若干スポット径を調整することもできる。しかし、これらでも調整しきれないほど、ピットとグルーブの所望の幅が大きく異なる場合、現在の露光法では対応できない。
【００１９】
上述の問題が著しいのは、グルーブに対してピットをより細く形成しなくてはならない場合である。例えば、相変化若しくはＭＯ信号をグルーブ上に記録し、円周内に数十箇所、グルーブを中断してアドレスピットを挿入するフォーマットが考えられる。
【００２０】
また、信号がグルーブ上に記録される場合、一般的にグルーブ幅を広めにとる方が良好な再生信号特性を得られるので（ワイドグルーブ記録と呼ばれる）、図１９に示すように、トラックピッチＴpに対するグルーブＧ幅の比率は６０％〜８０％の範囲に設定される。これに対して、アドレスピット部Ａdを構成するピットＰの幅ＷpはトラックピッチＴpに対して３０〜４０％が一般的なので、グルーブ幅Ｗgのおよそ１／２である。或いはランド／グルーブ記録の場合には、グルーブ幅はトラックピッチＴpに対して５０％であるから、ピット幅Ｗpは、やはりグループＧよりも細く形成する必要がある。
【００２１】
ただし、ピットＰは単に細く形成すればよいのでなく、同時に長さについて、より厳密に制御しなくてはならない。所望のピット幅Ｗpを得るために記録露光量を制御すると同時に長さ方向も変化し、それが直接、再生信号の「アシンメトリー値」に影響を与えてしまうからである。逆に言えば、アシンメトリー値が適正な範囲に入るように露光量を調節すればおのずとピット幅Ｗpも適正に決定されてしまう。
【００２２】
ここでいう、アシンメトリー値は、長いピットと短いピットの再生信号振幅中心レベルのずれ量を表す値である。図２０を用いてＤＶＤに用いられている、ＥＦＭ＋信号の場合のアシンメトリー値の算出について説明する。ＥＦＭ＋信号はピット長が３Ｔから１４Ｔである。アシンメトリー値は、一番長いピット１４Ｔと短いピット３Ｔの光強度の比較となるので、次の式により求められる。
【００２３】
アシンメトリー値＝-[(I１４Ｈ+I１４Ｌ)-(I３Ｈ+I３Ｌ)]／2（I１４Ｈ-I１４Ｌ)
上記式では、+と-の符合がフォーマットによって入れ替わることがあるが、ここでは、オーバー側（ピットの大きい方）を-としている。
【００２４】
上記式に示したアシンメトリー値が０％、すなわち、ずれの無い状態が理想であり、ここから値が上下するにつれて信号が歪み、誤検出率が増加してしまう。
【００２５】
さらに、アシンメトリー値にも密接に関連するが、信号品質の良し悪しを示す「ジッター値」という重要な指標がある。このジッター値も記録条件によって敏感に影響を受けてしまう。ここでいう、ジッター値は、再生信号が検出閾値電圧を横切る際の基準クロック（＝理想の時刻）に対する時間的揺らぎ量を標準偏差値で表した値である。この値が低い方が望ましく、実際には理想の再生状態（合焦点、ディスク傾き無し等の状態）で８％以下であれば実用になるといわれる。１５％以上になると誤検出率は急激に増加する。
【００２６】
以上の要因が、理想的な形状のピット形成をさらに困難にしている。よって、本来ピットを露光する場合には、記録波長、対物レンズＮＡ、記録光強度等の記録条件を最適化することが必須となる。
【００２７】
しかし、ピット形成に対して最適化した条件でグルーブとピットが混在するフォーマットを露光すると、ピット幅より太い所望のグルーブ幅を形成出来なくなる場合がある。そこでやむを得ずグルーブ幅を優先した条件で露光を行うと、逆にピットを理想的に狭められずに再生信号の「折り返し現象」という重大な問題を引き起こす可能性がある。
【００２８】
本来は、再生スポットがピットを照射する際に、ランドとピットの反射光が干渉して反射率が最も低下する。ところが、図２１に示すように、ピットＰの幅Ｗpと再生スポットＳrの径Ｗsがほぼ同等の大きさまで近づくと、ピットＰ1中央付近にてスポットＳrがピット底平面にほぼ埋まってしまい、干渉効果が減少して反射率が若干増加する様子が観察される。この現象が「折り返し」と呼ばれる。
【００２９】
この折り返しの度合いが、再生信号で「１」と「０」を識別する際の閾値電圧に引っかかってしまうほど大きい場合、図２２の（ｂ）に示すように誤検出が頻発してエラーレートは極端に増加する。これに対して、折り返しが発生しない通常の再生信号であれば、図２２（ａ）に示すように、閾値電圧の上下で誤検出が発生せず、「１」と「０」を判定できる。特にビタビ復号等、複数の閾値電圧で多値検出を行う場合には、反射率最小時の電圧レベルに近い場所にも閾値電圧が設けられるので、折り返し信号が洩れ込む確率が高くなり危険である。
【００３０】
また、エラーレートが増加するほどで無くとも、折り返しがあることによって「変調度」「アシンメトリー」といった、ディスクの性能指標となる重要なパラメータを定義できなくなるので、フォーマット規格との整合性に支障を来す。
【００３１】
グルーブとピットが混在するフォーマットの記録可能ディスクのアドレスピット再生時に上述の問題が発生する可能性は大いにある。何故なら、記録／再生スポット径は、相変化若しくはＭＯ信号の記録信号に対して最適化されており、アドレスピットの再生に関しては必ずしも最適とは限らないからである。
【００３２】
また、ピット列のみより構成される再生専用ディスクにおいても同様の現象は起こりうる。以下に理由を述べる。近年、青色波長半導体レーザーの商品化及びさらなる短波長化技術の発展、また対物レンズの高ＮＡ化の目処がついたことから再生スポットの小径化が一気に加速しているが、これに対してマスタリング側では記録スポットの小径化が行き詰まっている。記録波長として現在３５０ｎｍ程度のＵＶ光が一般的だが、これより短波長のDeep−ＵＶ領域の光を扱うのは光学素子、レジストプロセスの両面で相当困難である。よって、再生スポット側から要求される高記録密度に対してマスタリングのパターン微細化技術が追いつかず、理想のピットサイズを形成することが困難になってきているのが現状である。このため、小径化した再生スポットがピットの底平面にほぼ埋まってしまうこともあり得、よって折り返し現象の発生の可能性が出てくる。
【００３３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、所定の長さのピットを形成するときには、記録信号に凹型パルスを付加し、適正なアシンメトリー値を保ちながらピット幅を減少させた光ディスク原盤を製造できる光ディスク原盤製造方法、この光ディスク原盤製造方法により製造された光ディスク原盤、この光ディスク原盤に基づいて製造された光ディスク並びに光ディスク原盤露光装置の提供を目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ディスク原盤製造方法は、上記課題を解決するために、電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤製造方法において、記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする。
【００３８】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置は、電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤露光装置において、記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする。
【００３９】
一般的に、ピットの記録信号は、図２３に示すように、矩形波であり、ピット波長によらずビームＯＮ時の電圧Ｖtop（例えば１．０Ｖ）と、ＯＦＦ時の電圧Ｖlow（通常Ｏv）の２値から構成されている。
【００４０】
ただし、入力電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop）に応じて、発光強度は０から最大まで任意に制御することができる。これを利用して、グルーブとピットが混在したフォーマットを１ビームで露光する場合、ピットをグルーブより細く形成するためには、図２４に示すように、グルーブに対応する電圧レベル＝Ｖtop、ピットに対応する電圧レベル＝Ｖp（Ｖp＜Ｖtop）、ランドに対応する電圧レベル＝Ｖlowの３値より構成される記録信号を生成して、Ｖpの値でピット幅（及びアシンメトリー）を制御させる方法が一般に採られている。
【００４１】
上記記録信号のピットパターン部分において、再生時に折り返し現象が発生する長さのピットに対して、信号の立ち上がり／立ち下がり部分では電圧レベルＶpであり、ピット中央部ではＶpより低い電圧レベルＶmである凹字型の記録パルス（後述の図１１及び図１２に示す）で露光する方法によって、現状の光ディスク原盤製造装置に手を加えることなく上記問題を解決して、グルーブ及びピットそれぞれに最適な再生信号を得ることが可能になる。
【００４２】
次に、上記凹字型パルスによって問題が解決される理由を説明する。
【００４３】
再生信号の折り返しは、図２５に示すように、ピットＰの中央部（長さ方向）において幅Ｗpが太すぎる場合に、再生スポットＳRが長さ方向及び半径方向のランド部分に照射されず、その結果ピットＰからの反射光とランドからの反射光の相互干渉効果による反射率低減が起こらずに逆に反射率が向上する現象である。これに対して、ピットＰの立ち上がり／立ち下がり付近では線速度方向のランド部分からの反射光と干渉するので問題は無い。よって、ピット幅を低減させることが必要なのは、ピットの立ち上がり／立ち下がり部分では無く、折り返しが発生する区間であるところのピット中央部に限ってよい。
【００４４】
よって、適正なアシンメトリー値となるように、ピットの立ち上がり／立ち下がりにおける電圧レベルＶpを決定して、後述する図９に示すように、ピットの中央部付近においては折り返しが発生しない程度にピット幅太りを抑制するように電圧レベルＶm（Ｖm＜Ｖp）を決定すればよい。
【００４５】
ただし、もともと折り返しが発生しない比較的短いピットについては通常の矩形パルスで記録してもかまわない。短いピットで折り返しが発生しない理由は、おおよそ記録スポット径よりも短い記録パルス長でピットを描画すると、それ以上の長さのピットと比べ被露光量が不足するためピット幅が自然に減少すること、また再生スポット径よりも短いピットでは線方向に対してスポットがピットに完全に埋まりきらないため常に干渉が生じること、が挙げられる。
【００４６】
なお、ピット記録信号パルスは必ずしもＶlow、Ｖm、Ｖpの３値のみより構成される凹字型である必要は無い。ピットの中央部分で発光強度を下げ、結果としてピットの幅太りが充分抑制されればよい。凹字型パルスに類似した方式として、立ち上がり・立ち下がりから中央にかけて階段状に電圧を落としていく多値パルス形状、あるいはピット内部で発光を一時停止する櫛型パルス形状なども考えられるが、ピット内部の少なくとも一地点において、立ち上がり・立ち下がり地点における電圧Ｖpよりも低い電圧Ｖmを有する記録信号形状は、全て本発明の概念に含まれる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本発明の光ディスク原盤製造方法に基づいて光ディスク原盤を製造するときに使われる、図１及び図２に示す光ディスク原盤露光装置１である。図１には光ディスク原盤露光装置１の記録光学系を示し、図２には光ディスク原盤露光装置１の概略を示す。この光ディスク原盤露光装置１は、上記図１６及び図１７に示した光ディスク原盤の製造方法における、パターン露光工程において用いられる。パターン露光工程の後には、現像工程、スタンパー作製工程が続き、光ディスク原盤が製造される。また、光ディスク原盤製造方法によって製造された光ディスク原盤を用い、プラスチック基板への転写工程を経た後に、光ディスクが作製される。
【００４８】
光ディスク原盤露光装置１は、光ディスクのマスタリング原盤上に、再生専用領域のピット列パターンを記録するために、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記記録パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係が、Ｖm＜Ｖpとされた記録信号を用いて、記録光を変調し、後述するフォトレジストが塗布されたガラス原盤にその記録光を照射する。
【００４９】
この記録信号は、記録信号生成部３０により生成され、変調部９に供給される。変調部９は、記録信号生成部３０で生成された上記記録信号を用いて上記記録光を変調する。
【００５０】
なお、上記Ｖm＜Ｖpの関係は、ピット列のパターン露光に用いる記録光のスポット径φｗが、製造された光ディスク原盤に基づいて作製された光ディスク再生時の再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるときを条件としている。この条件については後述する。
【００５１】
光ディスク原盤露光装置１は、変調部９、記録信号生成部３０の他に、記録用レーザ光を出射する気体レーザー２と、記録光制御部３と、ビームエクスパンダー部１５と、対物レンズ１８と、図２に示すターンテーブル１９と、ガラス原盤１１０と対物レンズ１８を半径方向に相対移動させる機構２０（図２）と、対物レンズ１８と露光面の距離を常時一定に保つためのサーボシステムと、戻り光観察光学系２５（図２）とによって構成される。
【００５２】
次に、光ディスク原盤露光装置１を構成する各部について説明する。先ず、気体レーザー２については以下のとおりである。光ディスク原盤製造の用途としてはフォトレジストが感度を持つ波長５００ｎｍ未満の記録用レーザー光を出射する、５０ｍＷ以上の光源出力が要求されるので、一般にＡｒ、Ｋｒ、Ｈｅ-Ｃｄ等の気体レーザが使用される。
【００５３】
記録光制御部３については以下のとおりである。光源出力の不安定さを除去し、最終的な記録光強度を制御するため、電気光学素子（ＥＯ）４を用いたサーボシステムが挿入される。ＥＯ素子４は気体レーザー２による記録光の出射直後に置かれる。ＥＯ素子４からの出力光は、ビームスプリッター６によりフォトディテクター７に導かれ、変調前のＤＣ光の一部がフォトディテクター７で検出される。フォトディテクター７の出力電圧値は記録光パワー制御回路（Auto Power Controller）８に供給される。記録光パワー制御回路８は、上記電圧値を常に基準電圧Refと比較し、一致するように、ＥＯ素子４へ印加する電圧をフィードバック制御する。この結果、レーザー光はＥＯ素子４によって、ＥＯの直後に設けられた検光子５の透過率が常に一定となるように偏光方向が操作される。記録光パワー制御回路８は、帯域を約１ＭＨｚまでとするので、記録光強度を制御すると同時に、帯域以下のノイズ成分を除去することもできる。
【００５４】
変調部９については以下のとおりである。変調部９は、記録信号生成部９で生成された、上記記録信号に応じて記録光をオン／オフしてピット等のパターンを形成するために、上記記録信号の電圧レベルを光強度に変換する。気体レーザ２は直接変調ができないので、ＥＯＭ（電気光学結晶素子）、或いはＡＯＭ（音響光学結晶素子）を使用した変調器が必要となる。この光ディスク原盤露光装置１の変調部９は、集光レンズ１０と拡大レンズ１２により挟まれたＡＯＭ変調器１１を用いている。
【００５５】
変調部９に供給される記録信号について説明する。通常、ピットの記録信号は矩形波で、ピット長によらず、上記図２３に示すように、ビームＯＮ時の電圧Ｖtop（例えば１．０Ｖ）と、ＯＦＦ時の電圧Ｖlow（通常０Ｖ）の２値から構成されている。代表的な再生専用光ディスクの信号は、ＣＤで用いられているＥＦＭ（Eight to Fourteen Mudulation）変調信号である。これは、３Ｔ〜１１Ｔの９種類の長さを持つピットのみにより構成され、３Ｔピット長＝０．８２μｍとなるように、記録線速度に応じて記録信号の１Ｔの時間が決定される。その他、ＤＶＤに用いられるＥＦＭ＋信号（３Ｔ〜１４Ｔの１２種類の長さを持つ）や、その他２Ｔ〜８Ｔの７種類の長さより構成される（１-７）信号等がある。
【００５６】
記録信号生成部３０は、内部に図３に示す凹型パルス付加装置３１を備え、記録パルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記記録パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係が、Ｖm＜Ｖpである記録信号を生成する。詳細については後述する。
【００５７】
記録信号生成分３０で生成された記録信号に応じて、変調部９で変調された記録光は、ビームスプリッター１３で反射され、１／４波長板１４により偏光面がずらされてからエキスパンダー部１５に入射する。
【００５８】
エキスパンダー部１５は、焦点距離ｆ3のレンズ１６と焦点距離ｆ4のレンズ１７とからなり、倍率Ｍe＝ｆ4／ｆ3で記録光のビーム径を拡大するための光学系である。倍率Ｍeにより、対物レンズ１８で集光された後のスポット径を調整する。
【００５９】
対物レンズ１８は、高開口数ＮＡ（＝０．９０）のレンズであり、ガラス原盤１１０上に塗布されたフォトレジスト１１１上に、倍率Ｍeでビーム径が拡大された記録光を集光したスポットを照射する。
【００６０】
図２に示すターンテーブル１９は、ガラス原盤１１０を保持し回転させるためのものである。
【００６１】
ガラス原盤１１０と対物レンズ１８を半径方向に相対移動させる機構については以下のとおりである。ターンテーブル１９が固定で対物レンズ１８を搭載した光学定盤が移動するタイプ、また光学定盤が固定で、ターンテーブルが移動するタイプがある。
【００６２】
対物レンズ１８と露光面の距離を常時一定に保つためのサーボシステム２０については以下のとおりである。通常、フォトレジスト１１１が感光しない波長のレーザー光をビームスプリッタ２２に向かって出射するフォーカス用補助レーザー２１を別途使用する。補助レーザー２１の光路を、光軸から適当な距離平行移動で離軸させておくと、デフォーカスに伴って戻り光光路が平行移動する（離軸法）。この移動をポジションセンサーダイオード２４で検出し、常にジャストフォーカス位置が原盤レジスト１１１面上となるように、対物レンズアクチュエーターにフィードバックを行ってレンズを上下させる。
【００６３】
図２に示す戻り光観察光学系２５については以下のとおりである。光学系の調整、カッティング開始直前のフォーカス位置調整を行う際、ガラス原盤１１０上のスポットを観察できるように、原盤からの戻り光を、ＣＣＤカメラ２８上に集光する光学系（ミラー２６、レンズ２７）を設置する。
【００６４】
次に、記録信号生成部３０が内部に備えている凹型パルス付加装置３１について図３を用いて説明する。記録信号としてＥＦＭ変調信号を用いる具体例である。凹型パルス付加装置３１は、入力端子ＩＮから供給されるＥＦＭ変調信号のうち、所定の長さ、例えば５Ｔ以上の信号を検出し、記録パルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録パルスの中間の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとする凹型パルスを上記ＥＦＭ変調信号に付加して出力端子ＯＵＴから変調部９に出力する。
【００６５】
このため、凹型パルス付加装置３１は、５Ｔ以上の信号を検出する信号検出部３２と、立ち上がりエッジ抽出部３３と、立ち下がりエッジ抽出部３４と、凹部信号開始信号生成部３５と、凹部信号終了信号生成部３６と、上記ＥＦＭ変調信号のタイミングを調整するタイミング調整部３７と、凹型パルス付加部３８と、通常信号レベル設定部３９と、凹部信号レベル設定部４０と、Ｄ／Ａ変換器４１とを備えている。
【００６６】
次に、凹部パルス付加装置３１の動作について図４のフローチャート、図５〜図８のタイミングチャート、図９のピット形状と記録パルス波形例を用いて以下に説明する。
【００６７】
先ず、この凹型パルス付加装置３１は、ステップＳ１にて、立ち上がりエッジ抽出部３３により、図５に示すように、上記ＥＦＭ変調信号のパルス波形の立ち上がりエッジを抽出し、この立ち上がりエッジ信号を開始点として、通常信号レベル設定部３９にてＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「通常信号レベル」にセットする。
【００６８】
次に、５Ｔ以上の信号検出部３２により、入力されるＥＦＭ変調信号が５Ｔ以上であるか否かを検出する（ステップＳ２）。信号検出部３２が５Ｔ以上のＥＦＭ変調信号を検出すると（ＹＥＳ）ステップＳ３に進む。
【００６９】
ステップＳ３では、先ず、凹部信号開始信号生成部３５が凹部信号開始信号を生成すると、図６に示すように、この凹部信号開始信号を凹部の開始点とするように、凹部信号レベル設定部４０が設定したレベルで、凹型パルス付加部３８がＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「凹部信号レベル」にセットする。
【００７０】
次に、ステップＳ４にて、凹部信号終了信号生成部３６が凹部信号終了信号を生成すると、図７に示すように、この凹部信号終了信号を凹部の終了点とするように、通常信号レベル設定部３９が設定したレベルで、凹型パルス付加部３８がＤ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「通常信号レベル」にセットする。
【００７１】
次に、ステップＳ５にて、立ち下がりエッジ抽出部３４が上記ＥＦＭ変調信号のパルス波形の立ち下がりエッジを抽出すると、凹型パルス付加部３８は図８に示すように、この立ち下がりエッジ信号を終了点として、Ｄ／Ａ変換器４１へのＥＦＭ変調信号入力を「ゼロ」にセットする。
【００７２】
これにより、図８に示す凹字型記録パルスのＥＦＭ変調信号が形成される。この凹字型記録パルスのＥＦＭ変調信号に応じて変調部９は上記記録光をオン／オフし、ガラス原盤１１０上のフォトレジスト１１１上に中央部での幅太りが抑制された形状のピットを露光することができる。
【００７３】
なお、ステップＳ３にて５Ｔ以上の信号検出部３２が５Ｔ以上のＥＦＭ変調信号を検出しなければ、上記ステップＳ３及びステップＳ４は省略して直接ステップＳ５に進む。これにより、ステップＳ１にて立ち上がりエッジ信号を開始点として通常信号レベルにセットされた後、ステップＳ５にて立ち下がりエッジ信号を終了点としてゼロレベルにセットされた記録パルスが形成される。すなわち、５Ｔより短いＥＦＭ変調信号に対しては凹型パルスを付加することなく、通常の記録パルスを形成している。
【００７４】
なお、上記Ｖm＜Ｖpの関係は、ピット列のパターン露光に用いる記録光のスポット径φｗが、再生時の再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるときを条件としている。以下、この条件について説明する。
【００７５】
先ず、記録光スポット径φｗと再生光スポット径φｒの比率をα（α＝φｗ／φｒとする）とし、再生専用光ディスクのピットの再生信号の適正アシンメトリー値の範囲内における折り返しの有無との関係を、実験によって求めた結果について述べる。記録したピットの再生信号は、ＣＤと同じＥＦＭ変調信号である。３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【００７６】
また、再生専用光ディスクにおいてアシンメトリー値Ａsの規格は通常[-１５％≦Ａs≦５％]の範囲なので、この範囲で折り返しが生じた場合に「折り返し有り」と判定した。オーバー側（＝ピットが大きい方向）がマイナス、アンダー側（＝ピットが小さい方向）をプラスと表記している。
【００７７】
再生光学系としては、第１の再生光学系〜第３の再生光学系の３種類を用いた。
【００７８】
先ず、第１の再生光学系の仕様は次のとおりである。「・λr（Ｒ）＝６３３ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．９４→φr（Ｒ）＝６７０ｎｍ」。これは、波長６３３ｎｍの赤色レーザ光を開口数０．９４の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが６７０ｎｍであるということを示す。
【００７９】
次に、第２の再生光学系の仕様は次のとおりである。「・λr（Ｇ）＝５３２ｎｍ／ＮＡ（Ｇ）＝０．９４→φr（Ｇ）＝５６５ｎｍ」。これは、波長５３２ｎｍの緑色レーザ光を開口数０．９４の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが５６５ｎｍであるということを示す。
【００８０】
次に、第３の再生光学系の仕様は次の通りである。「・λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｂ）＝０．８５→φr（Ｂ）＝４７６ｎｍ」。これは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を開口数０．８５の対物レンズで集光して形成した再生光スポットの径φｒが４７６ｎｍであるということを示す。
【００８１】
いずれの再生光学系も、φr＝λr／ＮＡrとして計算した値を用いた。以下に説明するφｗも同様である。
【００８２】
記録光学系としては、第１の記録光学系と第２の記録光学系の２種類のものを用いた。
【００８３】
先ず、第１の記録光学系はλw＝３５１ｎｍ、ＮＡw＝０．９０→φw＝３９０ｎｍという仕様のものである。すなわち、波長３５１ｎｍのレーザ光を開口数０．９０の対物レンズで集光して形成した記録光スポットの径φwが３９０ｎｍである記録光学系である。
【００８４】
第２の記録光学系はλｗ＝２６６ｎｍ、ＮＡｗ＝０．８８→φｗ＝３０２ｎｍという仕様のものである。すなわち、波長２６６ｎｍのレーザ光を開口数０．８８の対物レンズで集光して形成した記録光スポットの径φｗが３０２ｎｍである記録光学系である。
【００８５】
先ず、第１の記録光学系にて記録光スポット径φw＝３９０ｎｍで記録したピットに対して、上記第１〜第３の再生光学系を使って再生した結果を以下に説明する。
【００８６】
先ず、第１の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｒ）＝６７０ｎｍであるので、α（Ｒ）＝０．５８のときである。この場合、折り返しは無かった。
【００８７】
次に、第２の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｇ）＝５６５ｎｍであるので、α（Ｒ）＝０．６９のときである。この場合、アシンメトリーＡsが＋側から約０％であるとき、折り返しは発生しなかった。しかし、そこから記録光強度を上げていくと、徐々に折り返しが発生し始める。
次に、第３の再生光学系を用いたときの結果を説明する。記録光スポット径φw＝３９０ｎｍに対して、再生光スポット径φr（Ｇ）＝４７６ｎｍであるので、α（Ｂ）＝０．８１のときである。この場合、折り返しは発生した。
【００８８】
次に、第２の記録光学系にて記録光スポット径φw＝３０２ｎｍで記録したピットに対して、上記第３の再生光学系を使って再生した結果を以下に説明する。
【００８９】
記録光スポット径φｗ＝３０２ｎｍに対して、再生光スポット径φｒ（Ｂ）＝４７６ｎｍであるので、α（Ｂ）＝０．６３のときである。この場合、アシンメトリー適正範囲内では折り返しは無かった。ただし、さらに記録光強度を上げていくと、徐々に折り返しが発生し始めた。
【００９０】
これらの実験結果より、α≧０．６５にて折り返し現象が発生すると見積もることができる。このようなことから、φｗ≧０．６５φｒであるときを条件とした。
【００９１】
ここで、単にα≧０．６５となるような記録密度にてアドレスピットを形成する場合を考える。α≧０．６５となるような記録密度にてアドレスピットを形成する場合には、上記の結果よりλw＝２６６ｎｍ／ＮＡw＝０．８８の記録光学系を用いなくてはならない。
【００９２】
ところが、所望のグルーブ幅を、トラックピッチ＝０．６０μｍに対してDuty６０％、すなわち０．３６μｍとすると、このα≧０．６５である光学系ではいくら記録光強度を上げてもその値まで広いグルーブ幅を得ることができなかった。
【００９３】
以上のように、記録可能光ディスクのパターンフォーマット及び記録密度によっては、再生信号に折り返しが発生しない程度に幅が狭く、同時に適正なアシンメトリー値を有するピットパターンと、より幅の太いグルーブ部分を両立して形成することが、現在のマスタリング原盤露光技術では不可能な場合がある。
【００９４】
そこで、本実施の形態の光ディスク原盤露光装置１では、φｗ≧０．６５φｒであるときに、図９に示した凹字型記録パルスを使って、中央での幅太りが抑制されたピットを形成する。つまり、適正なアシンメトリー値となるように、ピットの立ち上がり／立ち下がりにおける電圧レベルＶpを決定して、ピットの中央部付近においては折り返しが発生しない程度にビット幅太りを抑制するように電圧レベルＶm（Ｖm＜Ｖp）を決定すればよい。
【００９５】
次に、φｗ≧０．６５φｒであるときに、上記凹字型記録信号を導入することによって、上記課題が解決されることを実験によって確認した結果を以下に説明する。
【００９６】
主な実験条件は、φｗ≧０．６５φｒとしたときのものと同様である。すなわち、記録した再生専用光ディスクのピット信号は、ＣＤと同じＥＦＭ変調信号である。３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【００９７】
また、再生専用光ディスクにおいてアシンメトリー値Ａsの規格は通常[-１５％≦Ａs≦５％]の範囲なので、この範囲で折り返しが生じた場合に「折り返し有り」と判定した。オーバー側（＝ピットが大きい方向）がマイナス、アンダー側（＝ピットが小さい方向）をプラスと表記している。
【００９８】
凹字型記録信号を適用することによって実用的な記録光学系（上記第１の光学系）［λw＝３５１／ＮＡw＝０．９０］を用いた場合でも、再生光学系（上記第３の再生光学系）［λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．８５］に対して、適正アシンメトリー値範囲内で折り返しが発生しないことを検証した。前述のように、従来の矩形記録信号をこの光学系によって露光すると折り返しが発生してしまっていた。
【００９９】
以下に実験条件をまとめる。再生光学系は、上記第３の再生光学系と同様に、λr（Ｂ）＝４０５ｎｍ／ＮＡ（Ｒ）＝０．８５とした。すなわち、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を開口数０．８５の対物レンズで集光して形成した再生光スポットを用いる。
【０１００】
記録光学系は、上記第１の記録光学系と同様に、λw＝３５１／ＮＡw＝０．９０とした。すなわち、波長３５１ｎｍのレーザ光を開口数０．９０の対物レンズで集光して形成した記録光スポットを用いる。
【０１０１】
記録信号フォーマットはＥＦＭ信号であり、密度は３Ｔ長＝０．２６μｍ／トラックピッチ＝０．６０μｍとした。
【０１０２】
ガラス原盤上に塗布したフォトレジストは、市販のＩ線用レジストであり、塗布厚を４０ｎｍとした。
【０１０３】
そして、記録信号としては以下の２パターンを用意した。先ず、第１のパターンとして図１０に示す「記録信号Ｔｙｐｅ-ａ」を用意した。このパターンでは、５Ｔより短い、３Ｔ、４Ｔに電圧レベルＶpの矩形パルスを用いた。また、５Ｔ以上の５Ｔ〜１１Ｔには前後２Ｔで電圧レベルがＶpであり、中間の１Ｔ〜７Ｔでは電圧レベルがＶmである凹字型パルスを用いた。無記録部分の電圧レベルはＶlowである。
【０１０４】
また、第２のパターンとして図１１に示す「記録信号Ｔｙｐｅ-ｂ」を用意した。このパターンでは、７Ｔより短い、３Ｔ〜６Ｔに電圧レベルＶpの矩形パルスを用いた。また、７Ｔ以上の７Ｔ〜１１Ｔには前後３Ｔで電圧レベルがＶpであり、中間の１Ｔ〜５Ｔでは電圧レベルがＶmである凹字型パルスを用いた。無記録部分の電圧レベルはＶlowである。
【０１０５】
なお、記録ビームの発光強度は必ずしも記録信号の電圧に比例するわけではない。
【０１０６】
この実験では、図１２に示すように、記録信号電圧Ｖpに対応する発光強度をＩp、記録信号電圧Ｖmに対応する発光強度をＩmとした時に、
（１）Ｉp：Ｉm＝１００：９０ （Ｖp＝０．６２ｖ／Ｖm＝０．５５ｖ）
（２）Ｉp：Ｉm＝１００：８０ （Ｖp＝０．６２ｖ／Ｖm＝０．５１ｖ）
の２とおりの場合を、上記「記録信号Ｔｙｐｅ-ａ」及び「Ｔｙｐｅ-ｂ」それぞれについて試みた。
【０１０７】
上記４パターンの記録信号に対する、アシンメトリー、ジッター、及び折り返しの有無について実験結果を図１３に示す。
【０１０８】
記録信号パターン、及び露光強度を調整することによって、アシンメトリー値Ａsが［-１８％≦Ａs≦-３％］の範囲で折り返しが見られず、ジッター値についても充分良好な値を得ていることが確認された。これにより、情報再生時の誤検出発生率を充分低く抑え込むことができる。また記録信号波形を調整することによって、アシンメトリー値の許容範囲を、さらに広げることが可能であると思われる。
【０１０９】
なお同時にグルーブを記録信号電圧Ｖtop（＝１．００ｖ）で記録したところ（図１４）、所望のグルーブ幅＝０．３６μｍを得ており、本発明の目的が達成された。
【０１１０】
したがって、本発明の実施の形態となる、光ディスク原盤露光装置１によれば、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合でも、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して、折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するできるピットパターンを再生領域に露光することができる。
【０１１１】
さらに、光ディスク原盤露光装置１を用いたパターン露光工程を備えた光ディスク原盤製造方法によれば、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合でも、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して、折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するできるピットパターンを再生領域に記録した光ディスク原盤を製造することができる。
【０１１２】
このようにして製造された光ディスク原盤を用いれば、適正なアシンメトリー値を持ちながらも、ピットの幅太りが抑制され、折り返し現象の発生が抑えられた、充分良好な再生信号の得られる光ディスクを作製することができる。
【０１１３】
光ディスク原盤から光ディスクを作製するには、上記図１８に示したように、光ディスク原盤（スタンパー）を金型としてプラスチック射出成型又はPhoto Polymerization法（２Ｐ法）による平坦なディスクへの転写を行い、上記グルーブやランド等の構造を有する光ディスク基板を作製する。
【０１１４】
なお、再生専用の光ディスクに関しては、基板信号面上に反射膜や保護膜を成膜する。また、記録可能な光ディスクに関しては、このレプリカとなる光ディスク基板の作製後に、基板信号面上に記録膜、反射膜等を成膜する。
【０１１５】
上記光ディスク原盤に基づいて作製された光ディスクは、少なくともピット列よりなる再生専用領域を備える光ディスクであり、上記ピット列には中央部の幅Ｗcが最大幅Ｗmaxよりも小さいピットを有する。具体的には、上記ピットの中央部の幅Ｗcは、図１５に示すように、上記最大幅Ｗmaxに対して、Ｗc≦０．９Ｗmaxである。また、上記ピット列よりなる再生専用領域に照射される再生光のスポット径φは、上記ピットの中央部の幅Ｗcに対して、０．６φ≧Ｗcである。
【０１１６】
さらに、光ディスクは、上記再生専用領域のピット列と、信号追記領域のグルーブとを円周内に混在して設けるものであってもよい。このときにも、上記ピットの幅Ｗpとグルーブの幅Ｗgとの関係がＷg＞Ｗpである。また、上記ピットの中央部の幅Ｗcは、上記最大幅Ｗmaxに対して、Ｗc≦０．９Ｗmaxである。また、上記グルーブよりなる信号追記領域、及びピット列よりなる再生専用領域に照射される再生光のスポット径φは、上記ピットの中央部の幅Ｗcに対して、０．６φ≧Ｗcである。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明の光ディスク原盤製造方法は、記録光のスポット径φｗが、再生光のスポット径φｒに対してφｗ≧０．６５φｒであるとき、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録信号のパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとするので、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するピットパターンの光ディスク原盤への記録が可能となった。
【０１１８】
また、本発明の光ディスク原盤製造方法は、再生専用領域のピット列パターンと、信号追記領域のグルーブとを円周内に混在して記録するとき、上記ピットの幅Ｗpとグルーブの幅Ｗgとの関係がＷg＞Ｗpであれば、ピットの記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、上記パルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとすることにより、グルーブ幅を優先してα≧０．６５の記録光学系を用いる場合においても、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を提供するピットパターンの光ディスク原盤への記録が可能となった。
【０１１９】
また、本発明の光ディスク原盤は、φｗ≧０．６５φｒであるとき、記録信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpと、記録信号のパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmとの関係を、Ｖm＜Ｖpとするので、適正なアシンメトリー値を持ちながら、ピットの幅太りを抑制して折り返し現象が発生せず、充分良好な再生信号を得ることのできる光ディスクを作製できる。
【０１２０】
また、本発明の光ディスクは、折り返し現象の発生が抑えられた、充分良好なピット信号を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる、光ディスク原盤露光装置の記録光学系を示す図である。
【図２】上記光ディスク原盤露光装置の概略図である。
【図３】記録信号を生成する記録信号生成部の内部に備えられている凹型パルス付加装置のブロック図である。
【図４】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ１の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図６】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ３の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図７】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ４の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図８】上記凹型パルス付加装置の動作を説明するためのフローチャート中の、ステップＳ５の処理を説明するために用いられるタイミングチャートである。
【図９】凹字型記録パルスと、この凹字型記録パルスに基づいて形成されるピットの形状を示す図である。
【図１０】記録信号Ｔｙｐｅ-ａを示す図である。
【図１１】記録信号Ｔｙｐｅ-ｂを示す図である。
【図１２】記録信号電圧Ｖpに対応する発光強度Ｉpと、記録信号電圧Ｖmに対応する発光強度Ｉmを示す図である。
【図１３】アシンメトリー、ジッター、及び折り返しの有無について実験結果を示す図である。
【図１４】グルーブ／アドレスピット混合フォーマット用記録信号を示す図である。
【図１５】ピットの中央部の幅Ｗcと、最大幅Ｗmaxとの関係を示す図である。
【図１６】光ディスクの全体、グルーブ及びピットを示す図である。
【図１７】光ディスクの方法の前半を説明するための図である。
【図１８】光ディスクの方法の後半を説明するための図である。
【図１９】グルーブ／アドレスピット混合フォーマットを示す図である。
【図２０】アシンメトリー値の算出を説明するための図である。
【図２１】再生信号の折り返し現象を示す図である。
【図２２】折り返しによる誤検出を説明するための図である。
【図２３】従来のピット記録信号を示す図である。
【図２４】従来のグルーブ／アドレスピット混合フォーマット用記録信号を示す図である。
【図２５】ピット中央部付近における干渉低下の様子を示す図である。
【符合の説明】
１ 光ディスク原盤露光装置、２ 気体レーザ、３ 記録光制御部、９ 変調部、３０ 記録信号生成部、３１ 凹型パルス付加装置
Claims (8)
- 電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤製造方法において、
記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、
上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする光ディスク原盤製造方法。 - 上記記録信号により変調された光の発光強度がピット中央部で凹字型となるように、上記記録信号のパルス形状をＶlow≦Ｖm＜Ｖpの関係を満たして変形する請求項１記載の光ディスク原盤製造方法。
- ピット中央部の幅Ｗcが最大幅Ｗmaxよりも小さいピット列パターンを形成する請求項１記載の光ディスク原盤製造方法。
- 上記ピットの幅Ｗpよりも大きい幅のグルーブ又はピットを形成する記録信号のパルスの電圧ＶgをＶp＜Ｖg≦Ｖtopの範囲のレベルとする請求項１記載の光デスク原盤製造方法。
- 電圧Ｖ（Ｖlow≦Ｖ≦Ｖtop、Ｖlowは無記録部分の電圧レベル、Ｖtopは最大の電圧レベル）のパルスを用いて、光ディスクのマスタリング原盤上にパターン露光を行う光ディスク原盤露光装置において、
記録光の波長をλw、開口数をＮＡwとした記録光学系のスポット径φw（＝λw／ＮＡw）が、光ディスク再生時の再生光の波長をλr、開口数をＮＡrとした再生光学系のスポット径φr（＝λr／ＮＡr）に対してφw≧０．６５φrの関係にあるとき、
上記記録光学系を用いて原盤のレジスト上にピット列パターンを形成する際、上記記録光を変調するための記録信号のピットを形成するパルスの立ち上がり及び立ち下がりの電圧Ｖpを、上記ピットの幅Ｗpが上記再生光学系のスポット径φrと略同等の大きさとなるレベルとし、上記記録信号のピットを形成するパルスの中間の少なくとも一部の電圧Ｖmを、Ｖlow≦Ｖm＜Ｖpの範囲のレベルとする光ディスク原盤露光装置。 - 上記記録信号により変調された光の発光強度がピット中央部で凹字型となるように、上記記録信号のパルス形状をＶlow≦Ｖm＜Ｖpの関係を満たして変形する請求項５記載の光ディスク原盤露光装置。
- ピット中央部の幅Ｗcが最大幅Ｗmaxよりも小さいピット列パターンを形成する請求項５記載の光ディスク原盤露光装置。
- 上記ピットの幅Ｗpよりも大きい幅のグルーブ又はピットを形成する記録信号のパルスの電圧ＶgをＶp＜Ｖg≦Ｖtopの範囲のレベルとする請求項５記載の光ディスク原盤露光装置。
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